本發(fā)明涉及鉻鋯銅合金
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種鉻鋯銅合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：國內(nèi)外學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)對cu-cr-zr合金的微合金化、加工工藝及強(qiáng)化相等進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)在cu-cr-zr合金晶界上存在富zr相，限制了晶界的可移動性，因而大大提升了合金的疲勞和蠕變性能，cr與zr交互作用使析出相在同等時效條件下獲得了更加細(xì)小的尺寸，從而提高合金的強(qiáng)度。鉻鋯銅合金材料以其優(yōu)異的綜合性能在高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金領(lǐng)域逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，是具有廣闊開發(fā)前景的結(jié)構(gòu)功能材料之一。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對其展開了大量的研究，并取得了一系列的成果。但制備性能更加優(yōu)異的鉻鋯銅合金材料，提高合金性能方面仍有很大的潛力。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提出了一種鉻鋯銅合金材料及其制備方法，本發(fā)明在鉻鋯銅合金基礎(chǔ)上，添加了si、zn、sn、p和fe合金元素，配合合理的制備工藝，提高了鉻鋯銅合金材料的綜合性能。本發(fā)明提出的一種鉻鋯銅合金材料的制備方法，包括如下步驟：s1、按重量百分含量將cr2.3-2.8％，zr0.4-0.6％，si0.01-0.015％，zn0.1-0.25％，sn0.05-0.15％，ti0.1-0.3％，p0.08-0.14％、fe0.02-0.03％，余量為無氧銅混合后，送入低頻電磁半連續(xù)鑄造系統(tǒng)中進(jìn)行熔煉，熔煉1100-1210℃，得到銅合金熔體；s2、將銅合金溶體引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統(tǒng)，通入保護(hù)氣體至真空，加熱至900-950℃進(jìn)行噴鑄，冷卻至平衡氣壓得到薄帶；s3、將薄帶在進(jìn)行多道次均勻退火，退火溫度為450-500℃，保溫后開坯進(jìn)行熱軋，軋制2-3道次再次加入加熱，溫度為400-450℃，保溫后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋后進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化，經(jīng)時效處理得到鉻鋯銅合金材料。優(yōu)選地，s2中，噴鑄過程中，輥輪轉(zhuǎn)速為20-35m/min。優(yōu)選地，s3中，將薄帶進(jìn)行均勻退火，退火溫度為450-500℃，保溫1-2h后開坯進(jìn)行熱軋，軋制2-3道次再次加入加熱，溫度為400-450℃，保溫1-2h后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋3-5次進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化。優(yōu)選地，s3中，磁場連續(xù)退火均勻化過程中，退火溫度為400-420℃，磁場強(qiáng)度為0.5-1t，保溫時間為1-2h。優(yōu)選地，s3中，時效處理的具體操作為：在溫度為420-450℃保溫0.5-1h，水淬，再次升溫至400-430℃保溫2-3h。本發(fā)明提出的一種鉻鋯銅合金材料，由所述的鉻鋯銅合金材料的制備方法制得。本發(fā)明在鉻鋯銅合金基礎(chǔ)上，添加了si、zn、sn、p和fe合金元素，鉻與硅在熔煉時形成的cr3si化合物，高溫下且該化合物在銅基體中表現(xiàn)得十分穩(wěn)定經(jīng)多道次均勻退火后維持很高的硬度；zn具有顯著的晶粒細(xì)化效果，強(qiáng)化合金材料，同時促進(jìn)了fe和p等其他元素的時效析出，提高合金的硬性和導(dǎo)電性能，sn元素的有效抑制銅合金材料的晶粒的長大，sn、ti與cu配合析出固溶強(qiáng)化項sn3ti5和cu4ti的生成有效細(xì)化銅合金晶粒尺寸，不僅提升了強(qiáng)度，且減小了等效殘余應(yīng)力梯度，進(jìn)一步減少表面缺陷的出現(xiàn)，fe經(jīng)時效析出處理析出細(xì)小fe2p與基體共格，是材料獲得強(qiáng)化，提高力學(xué)強(qiáng)度，配合單輥旋淬與噴鑄工藝，快速凝固避免了fe元素造銅基體大顆粒析出，改善了材料的表面性能，通過噴鑄也促進(jìn)了sn3ti5和cu4ti細(xì)化析出，減少合金鑄錠缺陷，從而提高鑄錠質(zhì)量，改善合金的力學(xué)性能、耐磨損性能和耐腐蝕性能；多道次均勻化退火配合多次熱軋制，進(jìn)一步強(qiáng)化銅合金基體，磁場連續(xù)退火均勻化促進(jìn)了第二相的重結(jié)晶，促進(jìn)銅基體內(nèi)部均勻化，提高導(dǎo)電和力學(xué)性能。具體實(shí)施方式下面，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種鉻鋯銅合金材料，由如下步驟制得：s1、按重量百分含量將cr2.8％，zr0.4％，si0.015％，zn0.1％，sn0.15％，ti0.1％，p0.14％、fe0.02％，余量為無氧銅混合后，送入低頻電磁半連續(xù)鑄造系統(tǒng)中進(jìn)行熔煉，熔煉1100℃，得到銅合金熔體；s2、將銅合金溶體引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統(tǒng)，噴鑄過程中，輥輪轉(zhuǎn)速為20m/min，通入保護(hù)氣體至真空，加熱至900℃進(jìn)行噴鑄，待完全冷卻后停止銅輥轉(zhuǎn)動，通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；s3、將薄帶進(jìn)行均勻退火，退火溫度為450℃，保溫2h后開坯進(jìn)行熱軋，軋制2道次再次加入加熱，溫度為400℃，保溫2h后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋5次進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化，退火溫度為420℃，磁場連續(xù)退火均勻化結(jié)束后在溫度為450℃條件下保溫0.5h，水淬，再次升溫至430℃保溫3h，得到鉻鋯銅合金材料。實(shí)施例2一種鉻鋯銅合金材料，由如下步驟制得：s1、按重量百分含量將cr2.3％，zr0.6％，si0.01％，zn0.25％，sn0.05％，ti0.3％，p0.08％、fe0.03％，余量為無氧銅混合后，送入低頻電磁半連續(xù)鑄造系統(tǒng)中進(jìn)行熔煉，熔煉1210℃，得到銅合金熔體；s2、將銅合金溶體引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統(tǒng)，噴鑄過程中，輥輪轉(zhuǎn)速為35m/min，通入保護(hù)氣體至真空，加熱至950℃進(jìn)行噴鑄，待完全冷卻后停止銅輥轉(zhuǎn)動，通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；s3、將薄帶進(jìn)行均勻退火，退火溫度為500℃，保溫1h后開坯進(jìn)行熱軋，軋制3道次再次加入加熱，溫度為450℃，保溫1h后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋3次進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化，溫度為400℃，磁場連續(xù)退火均勻化結(jié)束后在溫度為420℃保溫1h，水淬，再次升溫至400℃保溫2h，得到鉻鋯銅合金材料。實(shí)施例3一種鉻鋯銅合金材料，由如下步驟制得：s1、按重量百分含量將cr2.5％，zr0.5％，si0.012％，zn0.15％，sn0.10％，ti0.2％，p0.1％、fe0.025％，余量為無氧銅混合后，送入低頻電磁半連續(xù)鑄造系統(tǒng)中進(jìn)行熔煉，熔煉1150℃，得到銅合金熔體；s2、將銅合金溶體引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統(tǒng)，噴鑄過程中，輥輪轉(zhuǎn)速為30m/min，通入保護(hù)氣體至真空，加熱至930℃進(jìn)行噴鑄，待完全冷卻后停止銅輥轉(zhuǎn)動，通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；s3、將薄帶進(jìn)行均勻退火，退火溫度為470℃，保溫1.5h后開坯進(jìn)行熱軋，軋制3道次再次加入加熱，溫度為430℃，保溫1.5h后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋4次進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化，溫度為410℃，磁場連續(xù)退火均勻化結(jié)束后在溫度為430℃保溫1h，水淬，再次升溫至420℃保溫2.5h，得到鉻鋯銅合金材料。實(shí)施例4一種鉻鋯銅合金材料，由如下步驟制得：s1、按重量百分含量將cr2.5％，zr0.5％，si0.012％，zn0.2％，sn0.08％，ti0.2％，p0.12％、fe0.025％，余量為無氧銅混合后，送入低頻電磁半連續(xù)鑄造系統(tǒng)中進(jìn)行熔煉，熔煉1170℃，得到銅合金熔體；s2、將銅合金溶體引流至高真空單輥旋淬與噴鑄系統(tǒng)，噴鑄過程中，輥輪轉(zhuǎn)速為25m/min，通入保護(hù)氣體至真空，加熱至930℃進(jìn)行噴鑄，待完全冷卻后停止銅輥轉(zhuǎn)動，通入空氣至平衡氣壓得到薄帶；s3、將薄帶進(jìn)行均勻退火，退火溫度為470℃，保溫1.5h后開坯進(jìn)行熱軋，軋制3道次再次加入加熱，溫度為430℃，保溫1.5h后繼續(xù)開坯進(jìn)行熱軋，重復(fù)熱軋4次進(jìn)行磁場連續(xù)退火均勻化，溫度為410℃，磁場連續(xù)退火均勻化結(jié)束后在溫度為420℃保溫0.5h，水淬，再次升溫至400℃保溫3h，得到鉻鋯銅合金材料。將實(shí)施例1-4制得鉻鋯銅合金材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如下表所示：導(dǎo)電率/％iacs抗拉強(qiáng)度/mpa硬度/hv實(shí)施例168620175實(shí)施例272680170實(shí)施例370650172實(shí)施例471640176從測試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明制得的鉻鋯銅合金材料具有良好的導(dǎo)電性能和力學(xué)強(qiáng)度，導(dǎo)電率最高達(dá)72％iacs，抗拉強(qiáng)度超過600mpa，綜合性能良好，滿足了實(shí)際使用要求。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12